Ditulis Oleh Kevin Chen
1. Seberapa sering Sistem Reverse Osmosis harus dibersihkan?
Secara teoritis, ketika fluks standar turun 10 hingga 15%, atau laju desalinasi sistem turun 10 hingga 15%, atau tekanan operasi dan perbedaan tekanan antar bagian meningkat 10 hingga 15%, sistem RO harus dibersihkan.
Frekuensi pembersihan memiliki hubungan langsung dengan kualitas pretreatment. Jika SDI15 <3, frekuensi pembersihan mungkin 4 kali setahun; ketika SDI15 sekitar 5, frekuensi pembersihan dapat menjadi dua kali lipat. Dan tentu saja, itu tergantung pada situasi sistem yang sebenarnya.
 |
| Proses Kerja Membrane RO |
2. Apakah SDI itu?
Teknik terbaik yang saat ini tersedia untuk mengevaluasi kemungkinan pencemaran koloid dari sistem RO / NF influen adalah dengan mengukur indeks kerapatan lumpur (SDI, juga dikenal sebagai indeks pengotoran) dari influen, yang merupakan parameter penting yang harus ditentukan sebelum Desain RO Selama pengoperasian RO / NF, pengukuran harus dilakukan secara berkala (2 hingga 3 pengukuran per hari untuk air permukaan). Metode pengujian standar ASTM D 4189-82 menetapkan standar untuk pengujian ini.
Pengaturan saluran masuk air dari sistem membran adalah bahwa SDI15 harus ≤5. Teknologi yang efektif untuk mengurangi perlakuan awal SDI adalah filter multi-media, ultrafiltrasi, mikrofiltrasi, dll. Menambahkan polielektrolit sebelum penyaringan terkadang dapat meningkatkan penyaringan fisik dan mengurangi SDI.
3. Reverse Osmosis atau Ion Exchange, mana yang lebih baik?
Keduanya dapat bekerja dengan baik dalam banyak kondisi. Pilihan proses harus ditentukan oleh perbandingan ekonomi. Secara umum, jika salinitas tinggi, pilihan terbaik adalah ro. Karena lebih irit. Jika salinitas rendah, pertukaran ion adalah pilihan terbaik.
Dengan semakin populernya teknologi ro, proses gabungan menggunakan proses pertukaran ion ro + atau teknologi desalinasi dalam multi-tahap atau ro + lainnya telah menjadi solusi yang diakui.
4. Apa perbedaan antara Reverse Osmosis dan Nanofiltration?
Nanofiltrasi adalah teknologi pemisahan cairan membran antara ro & ultrafiltrasi. Ro dapat menghilangkan zat terlarut terkecil dengan berat molekul kurang dari 0,0001 mikron, dan nanofiltrasi dapat menghilangkan zat terlarut dengan berat molekul sekitar 0,001 mikron.
Nanofiltrasi pada dasarnya adalah sejenis ro bertekanan rendah, yang digunakan pada saat-saat di mana kemurnian air yang dihasilkan tidak terlalu ketat. Nanofiltrasi cocok untuk mengolah air sumur dan air permukaan. Nanofiltrasi cocok untuk sistem pengolahan air yang tidak memerlukan kecepatan desalinasi tinggi seperti ro, tetapi memiliki kemampuan tinggi untuk menghilangkan komponen kekerasan. Kadang-kadang disebut "membran lunak". Bandingkan dengan sistem ro, sistem nanofiltrasi memiliki tekanan operasi yang rendah dan konsumsi energi yang lebih rendah.
5. Apa kemampuan pemisahan yang dimiliki membran?
Reverse osmosis saat ini merupakan teknologi filtrasi cairan yang paling tepat. Membran Ro menahan molekul anorganik seperti garam terlarut dan bahan organik dengan berat molekul lebih besar dari 100. Sebaliknya, molekul air dapat melewati membran ro dengan bebas. Kelarutan khas tingkat penghilangan garam> 95 99%.
Tekanan pengoperasian berkisar dari 7 bar (100 psi) dengan air payau hingga 69 bar (1.000 psi) dengan air laut. Nanofiltrasi dapat menghilangkan kotoran pada 1nm (10 angstrom) dan bahan organik dengan berat molekul lebih besar dari 200-400. Tingkat penghilangan padatan terlarut adalah 20-98%. Laju penghilangan garam yang mengandung anion monovalen (seperti NaCl atau CaCl2) adalah 20% hingga 80%, dan laju penghilangan garam yang mengandung anion divalen (seperti MgSO4) relatif tinggi, 90% hingga 98%.
Ultrafiltrasi dapat memisahkan makromolekul yang lebih besar dari 100-1.000 angstrom (0,01-0,1 mikron). Semua garam terlarut dan molekul kecil dapat melewati membran ultrafiltrasi. Zat yang dapat dilepas termasuk koloid, protein, mikroorganisme, dan organik makromolekul. Berat molekul batas dari sebagian besar membran ultrafiltrasi adalah 1.000 hingga 100.000. Mikrofiltrasi menghilangkan partikel dalam kisaran sekitar 0,1 hingga 1 mikron. Umumnya, materi tersuspensi dan koloid partikel besar dapat terperangkap dan molekul besar serta garam terlarut dapat lewat dengan bebas melalui membran mikrofiltrasi. Membran mikrofiltrasi digunakan untuk menghilangkan bakteri dan mikropartikel. Flok atau total padatan tersuspensi TSS, tekanan tipikal pada kedua sisi membran adalah 1 sampai 3 bar.
6. Siapa yang menyediakan layanan kebersihan?
Perusahaan pengolahan air dapat menyediakan layanan pembersihan membran khusus, dan pengguna dapat membeli agen pembersih untuk pembersihan membran sendiri sesuai dengan rekomendasi dari perusahaan membran atau pemasok peralatan.
7. Berapa konsentrasi silika maksimum yang diperbolehkan untuk masuknya air membran osmosis balik?
Konsentrasi silika maksimum yang diijinkan tergantung pada suhu, nilai pH dan penghambat skala. Biasanya, konsentrasi maksimum yang diizinkan dari ujung air pekat adalah 100ppm tanpa penghambat kerak. Beberapa penghambat skala dapat memungkinkan konsentrasi silika tertinggi dalam air pekat pada 240ppm. Untuk info lebih lanjut, Anda dapat berkonsultasi dengan pemasok penghambat timbangan.
8. Bagaimana kromium mempengaruhi membran RO?
Logam berat tertentu seperti kromium dapat mengkatalisis oksidasi klorin, yang pada gilirannya menyebabkan kinerja lembaran membran yang tidak dapat diubah menjadi memburuk. Ini karena Cr6 + kurang stabil dibandingkan Cr3 + di air. Tampaknya ion logam pengoksidasi dengan valensi yang lebih tinggi memiliki efek destruktif yang lebih kuat. Oleh karena itu, konsentrasi kromium harus dikurangi atau setidaknya Cr6 + harus dikurangi menjadi Cr3 + pada bagian perlakuan awal.
9. Perlakuan awal seperti apa yang dibutuhkan sistem RO?
Sistem pretreatment umum terdiri dari: filtrasi kasar (sekitar 80 mikron) untuk menghilangkan partikel besar, menambahkan oksidan seperti natrium hipoklorit, dan kemudian penyaringan presisi melalui filter multi media atau tangki klarifikasi, dan kemudian menambahkan natrium bisulfit untuk mengurangi residu klorin dan oksidan lainnya. Terakhir, pasang filter keamanan sebelum saluran masuk pompa bertekanan tinggi.
Filter keamanan digunakan sebagai ukuran keamanan utama untuk mencegah partikel besar yang tidak disengaja merusak impeler pompa tekanan tinggi dan elemen membran. Sumber air dengan lebih banyak zat tersuspensi partikulat biasanya memerlukan perlakuan awal yang lebih tinggi untuk memenuhi persyaratan asupan air yang ditentukan; Sumber air dengan kadar kesadahan tinggi dianjurkan untuk menggunakan pelembut atau penghambat asam dan kerak. Untuk sumber air dengan kandungan mikroba dan organik yang tinggi, diperlukan juga komponen karbon aktif atau membran anti polusi.
10. Dapatkah reverse osmosis menghilangkan mikroorganisme seperti virus dan bakteri?
Reverse osmosis (RO) sangat padat dan memiliki tingkat penyisihan yang sangat tinggi untuk virus, fag dan bakteri, minimal di atas 3log (tingkat penyisihan> 99,9%). Namun, perlu juga dicatat bahwa dalam banyak kasus, mikroorganisme masih dapat berkembang biak lagi di sisi membran penghasil air, yang terutama tergantung pada cara perakitan, pemantauan dan pemeliharaan, yaitu, kemampuan untuk menghilangkan mikroorganisme bergantung pada desain, operasi, dan manajemen sistem yang tepat daripada elemen membran itu sendiri.
11. Bagaimana suhu mempengaruhi produksi air?
Semakin tinggi suhunya, semakin tinggi pula rendemen airnya, begitu pula sebaliknya. Saat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, tekanan pengoperasian harus dikurangi untuk menjaga agar hasil air tidak berubah, dan sebaliknya. Silakan merujuk ke info yang relevan untuk TCF faktor koreksi suhu untuk perubahan dalam produksi air.
12. Apakah kontaminasi partikel dan koloid itu?
Begitu sistem ro atau nanofiltrasi dikotori oleh partikel dan koloid, itu akan sangat mempengaruhi fluks, dan terkadang mengurangi laju desalinasi.
Gejala awal pengotoran koloid adalah peningkatan tekanan diferensial sistem. Sumber partikel atau koloid pada sumber air umpan membran bervariasi, seringkali termasuk bakteri, lumpur, silikon koloid, dan produk korosi besi. Obat yang digunakan pada bagian pretreatment seperti polimerisasi Aluminium dan besi klorida atau polidielektrik kationik juga dapat menyebabkan pengotoran jika tidak dapat dihilangkan secara efektif dalam alat penjernih atau filter media.
Selain itu, polielektrolit kationik juga akan bereaksi dengan inhibitor skala anionik. Sedimen tersebut akan mengotori elemen membran. Kecenderungan pengotoran atau pretreatment dalam air dievaluasi oleh SDI15.
13. Tanpa pembilasan sistem, berapa lama waktu henti maksimum yang diperbolehkan?
Jika sistem menggunakan agen pasca-pemblokiran, ketika suhu air antara 20 dan 38, itu akan menjadi sekitar 4 jam; di bawah 20 ℃, itu akan menjadi sekitar 8 jam; jika sistem tidak menggunakan penghambat skala maka akan memakan waktu sekitar 1 hari.
14. Bagaimana konsumsi energi membran dapat dikurangi?
Elemen membran berenergi rendah sudah cukup, tetapi perlu dicatat bahwa laju penolakan garamnya sedikit lebih rendah daripada elemen membran standar.
15. Dapatkah sistem reverse osmosis dimulai dan dihentikan secara berkala?
Sistem ini dirancang berdasarkan operasi berkelanjutan, tetapi akan selalu ada frekuensi startup dan shutdown tertentu selama operasi.
Ketika sistem dimatikan, sistem harus dibilas dalam kondisi bertekanan rendah dengan air yang diproduksi atau air yang memenuhi syarat yang telah diolah sebelumnya untuk menyiram air terkonsentrasi tinggi yang mengandung penghambat kerak dari elemen membran.
Tindakan juga harus diambil untuk mencegah air bocor & masuknya udara, karena jika komponen kehilangan air dan mengering, kehilangan aliran produksi air yang tidak dapat diubah dapat terjadi. Jika waktu henti kurang dari 24 jam, tidak diperlukan tindakan pencegahan terhadap pertumbuhan mikroba. Namun, jika waktu henti melebihi persyaratan di atas, cairan pelindung harus digunakan untuk pengawetan sistem atau membilas membran secara teratur.
16. Bagaimana cara menentukan arah cincin segel (O-Ring)?
Cincin segel pada elemen membran harus dipasang di ujung saluran masuk air elemen. Ketika bejana tekan diisi dengan air, ia akan menyegel air dari elemen membran By-pass antara dinding dalam bejana tekan.
17. Bagaimana cara menghilangkan silikon dari air?
Silikon dalam air ada dalam dua bentuk, silikon aktif (silikon monomer) dan silikon koloid (polysilicon):
silikon koloid tidak memiliki karakteristik ion, tetapi ukurannya besar, dan silikon koloid dapat ditahan dengan proses filtrasi fisik, seperti filtrasi ro. Ini juga dapat dikurangi dengan teknik koagulasi, seperti penjernih koagulasi. Tetapi teknologi pemisahan yang mengandalkan karakteristik muatan ionik, seperti resin penukar ion dan deionisasi listrik kontinu (CDI), sangat terbatas dalam menghilangkan silikon koloid.
Ukuran silikon aktif jauh lebih kecil daripada silikon koloid. Dengan cara ini, sebagian besar teknologi filtrasi fisik seperti klarifikasi koagulasi, filtrasi, dan flotasi udara tidak dapat menghilangkan silikon aktif. Proses-proses yang secara efektif dapat menghilangkan silikon aktif adalah proses ro, pertukaran ion, dan proses Elektrodeionisasi secara kontinyu.
18. Bagaimana pH mempengaruhi laju pembuangan, produksi air, dan umur membran?
Produk membran reverse osmosis memiliki kisaran pH yang sesuai, umumnya 2 sampai 11, dan pH memiliki pengaruh yang kecil terhadap kinerja membran itu sendiri. Ini adalah salah satu ciri khas yang berbeda dari produk membran lainnya, tetapi ion-ion dalam air sangat dipengaruhi oleh pH. Misalnya, ketika asam sitrat dan asam lemah lainnya sebagian besar non-ionik dalam kondisi pH rendah, mereka akan berdisosiasi dan menjadi ionik pada pH tinggi.
Untuk ion, derajat muatannya tinggi, dan laju pelepasan membrannya tinggi. Jika tingkat muatan rendah atau tidak bermuatan, laju penghilangan membran rendah, sehingga pH memiliki pengaruh yang besar pada laju penghilangan beberapa kotoran.
19. Apa hubungan antara influen TDS dan konduktivitas?
Nilai konduktivitas air yang diperoleh harus diubah menjadi nilai TDS agar dapat dimasukkan saat perancangan perangkat lunak. Untuk sebagian besar sumber air, rasio konduktivitas / TDS adalah antara 1,2 dan 1,7. Untuk desain ROSA, 1,4 rasio digunakan untuk air laut dan 1,3 rasio untuk air payau. Umumnya, perkiraan tingkat konversi yang baik dapat diperoleh.
20. Bagaimana saya tahu jika membran tercemar?
Di bawah tekanan standar, produksi air turun.
Saat elemen dikeluarkan dari bejana tekan, tuangkan air ke sisi saluran masuk air dari elemen membran yang dipasang. Air tidak dapat mengalir melalui elemen membran dan hanya meluap dari permukaan ujung (menunjukkan bahwa jalur aliran masuk air benar-benar tersumbat).
21. Bagaimana cara mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam kemasan asli elemen membran?
Ketika larutan pelindung menjadi keruh, kemungkinan besar karena pertumbuhan mikroorganisme. Elemen membran yang dilindungi natrium bisulfit harus diperiksa setiap tiga bulan.
Jika larutan pelindung keruh, lepaskan membran dari kantong penyimpanan tertutup dan rendam kembali dalam larutan pelindung baru. Larutan pelindung adalah 1% konsentrasi natrium bisulfit food grade. Rendam selama 1 jam, lalu segel kembali. Membran harus dikeringkan sebelum dikemas ulang.
22. Apa persyaratan saluran masuk air untuk elemen membran RO dan resin penukar ion IX?
Secara teori, memasuki sistem RO dan IX tidak boleh mengandung kotoran berikut: zat tersuspensi, koloid, kalsium sulfat, alga, bakteri, oksidan, seperti sisa klorin, minyak atau zat lipid (harus lebih rendah dari batas deteksi instrumen ), bahan organik, besi, kompleks dengan senyawa besi-organik, oksida logam seperti besi, tembaga, dan produk korosi aluminium, dan kualitas air akan berdampak besar pada umur dan kinerja elemen RO dan resin IX.
23. Pengotor apa yang dapat dihilangkan membran RO?
Membran RO dapat menghilangkan ion dan bahan organik dengan sangat baik. Membran RO memiliki laju penyisihan yang lebih tinggi daripada membran nanofiltrasi. Ro biasanya dapat menghilangkan 99% garam dalam air umpan dan dapat menghilangkan setidaknya 99% bahan organik dalam air.
24. Metode pembersihan apa yang harus saya gunakan?
Untuk mendapatkan efek pembersihan terbaik, sangat penting untuk memilih bahan pembersih dan langkah pembersihan yang benar. Pembersihan yang salah justru akan memperburuk kinerja sistem. Secara umum, untuk polutan skala anorganik, disarankan untuk menggunakan cairan pembersih yang bersifat asam. Untuk polutan mikroba atau organik, larutan pembersih alkali direkomendasikan.
25. Mengapa nilai pH air yang dihasilkan RO lebih rendah daripada pH air yang masuk?
Ketika kita memahami keseimbangan antara CO2, HCO3-, dan CO3 =, kita dapat menemukan jawaban terbaik untuk pertanyaan ini. Dalam sistem tertutup, kandungan relatif CO2, HCO3-, dan CO3 = berubah seiring dengan perubahan pH. Di bawah kondisi nilai pH rendah, CO2 adalah bagian utama, dalam kisaran pH menengah, terutama HCO3-, dan dalam kisaran pH tinggi, itu terutama CO3 =.
Dikarenakan membran RO dapat menghilangkan ion-ion yang larut tetapi tidak dapat menghilangkan gas-gas yang larut, maka kandungan CO2 pada air yang dihasilkan RO pada dasarnya sama dengan kandungan CO2 pada air inlet RO, tetapi HCO3- dan CO3 = seringkali dapat dikurangi. Ini akan memutus keseimbangan antara CO2, HCO3- dan CO3 = di air yang masuk. Dalam serangkaian reaksi, CO2 akan bergabung dengan H2O untuk menjalani pergeseran kesetimbangan reaksi hingga kesetimbangan baru tercapai.
Jika feedwater mengandung CO2 maka nilai pH produk RO air akan selalu menurun. Untuk kebanyakan sistem RO, nilai pH air produk ro akan turun sebesar 1 atau 2 pH. Ketika alkalinitas air umpan dan HCO3- tinggi, pH air yang dihasilkan semakin turun.
Jumlah air yang masuk sangat sedikit, mengandung lebih sedikit CO2, HCO3- atau CO3 = sehingga perubahan nilai pH air yang dihasilkan lebih sedikit. Di beberapa negara dan wilayah, terdapat regulasi nilai pH air minum, umumnya 6,5 hingga 9,0. Hal ini untuk mencegah korosi pada pipa air, dan meminum air pH rendah tidak akan menyebabkan masalah kesehatan dengan sendirinya. Diketahui bahwa banyak minuman berkarbonasi yang tersedia secara komersial memiliki pH antara 2 dan 4.
